proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
К юбилею атомной отрасли
  Агентство  ПРоАтом. 20 ЛЕТ с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
Резюмируя по выбросу радиоактивного рутения-106:
это не мы
мы, но не специально
специально, но не сильно
сильно, но не вредно
вредно, но недолго
почему в 1986 можно, а в 2017 нельзя?

Результаты
Другие опросы
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
PRo Рекламу

[13/05/2008]     Уроки прошлого - новая реальность и новые инициативы

В.М.Мурогов, д.т.н., профессор Обнинского технического университета атомной энергетики

С самого начала освоения ядерных технологий, создания ядерного оружия и развития ядерной энергетики (ЯЭ), пионеры-основоположники ЯЭ  (Э.Ферми, А.Эйнштейн и др.) подчеркивали глобальные последствия этого процесса. Наряду с предсказанием важнейшей роли ядерных технологий для будущего, они указывали на необходимость создания надгосударственной системы ядерной безопасности (как safety, так и security) и постановки под международный контроль распространение ядерных технологий.



Наиболее плодотворной была инициатива Президента США Д.Эйзенхауэра, выдвинувшего в ООН программу «Атом для мира» (Atom for Peace) в 1953 году. Эта инициатива была поддержана мировым сообществом и в 1954 году Генеральная Ассамблея ООН приняла резолюцию в развитие этой программы. Одним из важнейших моментов этой резолюции было решение о создании Международного Агентства по Атомной  энергии (МАГАТЭ). Еще до утверждения Устава МАГАТЭ (1956 году) и образования МАГАТЭ (1957 году) была проведена Первая Женевская Конференция по мирному использованию атомной энергии (1955 году), а затем в 1958, 1964 и 1971 годах, начавшие практический процесс международной кооперации в мирном использовании ЯЭ. Ключевым фактором для развития мирного использования ядерной энергии стали разработки (1968 году) и вступление в силу (1970) Договора о нераспространении ядерного оружия (NPT – ДНЯО).

Параллельно шло создание региональных международных организаций – институтов консолидации национальных усилий и дополнительной гарантии мирного и эффективного развития ядерной науки и техники:NEA and IEA – в странах ОЕСD, Евратом в ЕС, Договор Тлателолко – в Латинской Америке и др. Глобальный характер развития ядерных технологий отразился в создании ряда специализированных международных организаций: WANO – операторов АЭС, WNA (Урановый Институт –UI) – предприятий и организаций ядерной индустрии, WNU (Всемирный Ядерный Университет) и др. Далее в т.ч. было логичное продолжение,например, в виде Киотского протокола –  являющегося отражением глобального характера промышленного развития, но уже для всей «энергетической» деятельности человечества.

Интернационализация развития ядерных технологий и многонациональные (многосторонние) подходы к ядерному топливному циклу (ЯТЦ)
 
Параллельно с созданием и развитием глобальных (многонациональных) организаций в области ЯЭ шло осознание ключевой роли технологии ЯТЦ в решении проблемы нераспространения. В 1970 – 1980-ые годы интенсивно возникают и обсуждаются идеи, концепции и предложения по международной интеграции именно в области ЯТЦ (например семинар в Зальцбурге, 1977 год) :
  • По созданию региональных центров ЯТЦ (РЦЯТЦ)
  • По международным хранилищам ОЯТ  и  плутония (МХП).
Значительным этапом по обсуждению различных концепций ЯТЦ явилась Международная Оценка Ядерного Топливного Цикла (МОЯТЦ) проведенная в 1978 - 1980 годах при участии экспертов 18 ведущих стран в области развития ЯЭ.

Однако в силу различных причин (политического и экономического характера) в т.ч. в силу слишком важной экономической и политической роли ядерных технологий эти обсуждения и предложения до конца 20 века оставались, практически, на бумаге.

Современное состояние деятельности по многосторонним подходам к ядерному топливному циклу

Начало нового 21 века совпало с рядом важнейших инициатив по реализации международной кооперации в области развития ядерных технологий, как основы стабильного энергетического развития человечества (Инициатива Президента РФ на Саммите тысячелетия ООН, 2000 году, Инициатива США, приведшая к организации Международного проекта GIF-4 (Generation – 4 International Forum) по разработке инновационных АЭС нового 4-го поколения и их ЯТЦ.

Наступало «предчувствие» нового этапа развития ЯЭ («зрелого» этапа) с учетом ошибок и уроков начального развития: в т.ч. крупнейших аварий на АЭС -  Три Майл Айленд, Чернобыль и др. . Это «предчувствие» потребовало анализа и рекомендации на основе указанных «уроков» начального этапа развития ЯЭ. Для специалистов–экспертов было ясно, что, во-первых, будущее стабильное энергетическое развитие (решение проблем энергетической безопасности) в глобальном масштабе с учетом интересов развивающихся стран (прежде всего Китая, Индии, Бразилии, Аргентины и др.) невозможно без учета и использования ядерной энергии(При этом учитывались и не только энергетические проблемы, а также необходимость решения задач здоровья, обеспечения водой и продовольствием, развитием науки, техники и промышленности).

Во–вторых, с другой стороны, складывалось понимание, что такие «ключевые» вопросы будущего развития ЯЭ, как безопасность АЭС и установок ЯТЦ (Safety), экологические проблемы в т.ч. связанные с захоронением радиоактивных отходов и использования ОЯТ имеют, в принципе, реальную техническую основу для их решения, и это является в первую очередь проблемой привлечения финансов, материальных и человеческих (интеллектуальных) ресурсов. Единственной ключевой проблемой дальнейшего развития ЯЭ, решение которой не ясно даже в принципе – является проблема не- распространения(nonproliferation). Эта сложнейшая техно-полетическая проблема имеет три составляющих, каждая из которых требует своего решения:
·       SG (Safeguard – контроль и учет делящихся материалов) контрольная функция МАГАТЭ, подкрепленная с 1993 года Дополнительными протоколами;
·       Технические и инженерные барьеры на пути распространения;
·       Институционные меры (Международные соглашения , конвенции и т.п. решения).
 
Пришло осознание, что практически любые шаги в развитии технологии ЯТЦ, можно рассматривать, как шаги в направлении развития немирного использования ядерных технологий. Появилась задача: как обеспечить энергетическое развитие, без распространения технологии ЯТЦ (прежде всего – обогащения, производства высокообогащенного урана, переработки ОЯТ, использования плутония в выделенном виде и т.п.)?

По инициативе Генерального директора МАГАТЭ группа экспертов ведущих стран выполнила специальный анализ и опубликовала аналитический доклад: «Многосторонние подходы к ЯТЦ» INFCIRC/640,2004 год. Был опубликован доклад WNA «Обеспечение гарантий поставок в международном ядерном топливном цикле» и инициативы ряда стран в этой области (инициативы США, России, Японии, Германии, инициатива 6-ти стран и др.).

Среди многих  инициатив, с моей точки зрения, наиболее полно и всесторонне отражают проблемы дальнейшего развития ЯЭ следущие три :
- GNEP (Global Nuclear Energy Partnerships) – США
- По создание Многонациональных (Международных) Центров ЯТЦ по обогащению и по переработке ОЯТ (РФ)
- По создание Международных Банков ядерного топлива – для гарантированного доступа новых стран к продуктам и услугам ЯТЦ (Германия ,WNA  и др.) .

Возникает естественный вопрос – Где (и в чем) гарантия, что последнюю инициативу не постигнет участь остаться на бумаге, как это уже было на предыдущем этапе развития ЯЭ? Как разрушить «пассивное» или даже негативное отношение ряда развивающихся стран к этим последним инициативам, усматривающих в них признаки «дискриминации», несмотря на заявления и утверждения авторов инициатив об их стремлении к помощи и поддержке развивающихся стран в мирном использование ЯЭ. Как избежать и не повторить судьбу прошлых инициатив?

Концепция международных центров ЯТЦ

Коротко проанализируем особенности ядерной технологии, как одной из сложнейшей и уникальной технологии будущего. Сегодня можно утверждать, что задача создания и развития современного оружия оказалась проще задачи создания современных ЯЭУ и их ЯТЦ. Как пример: специалисты едины во мнении, что развитие будущей полномасштабной  ЯЭ невозможно без реакторов – размножителей на быстрых нейтронах в замкнутом ЯТЦ. Не случайно среди шести отобранных типов ЯЭУ будущего (в рамках GIF-4) – три типа реакторов на быстрых нейтронах с жидкометаллическим охлаждением (с легким жидкометаллическим теплоносителем (натрием) и с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем (свинец – висмут), с газовым (He) теплоносителем). Разработка быстрых реакторов ведется уже более 60 лет (первый энергетический быстрый реактор «Clementine» был пущен в 1946 году, первое ядерное электричество было получено на быстром реакторе EBR-1 в 1951 году (в США), но до сих пор не существует единой концепции и демонстрации коммерческого быстрого энергетического реактора в замкнутом ЯТЦ для будущей ЯЭ. Разработка инновационных проектов АЭС (БР и др. таких как высокотемпературная газо-графитовая – ЯЭУ для атомно-водородной энергетики, водо-водяного реактора с закритическими параметрами) включенных в Международные проекты ИНПРО и GIF, оказалась слишком сложной и дорогостоящей для одной страны (даже таких стран как США, СССР, Япония и др.). Более того, дело далеко не только в финансовых затратах. Как показал прежний опыт, ЯЭ не имеет права на повторение ошибок, приводивших к крупным авариям и тем более катастрофам типа Чернобыльской. Это было бы практически концом, а не ренессансом ЯЭ.

Решение проблемы отходов так же носит, как минимум, региональный характер в силу свое сложности, капиталоемкости и специфических природных условий ряда государств (например, в плотно-населенных регионах, как Западная Европа).

Как уже указывалось разработка и реализация проектов БР в замкнутом ЯТЦ для будущего оказалась задачей не одного поколения, задачей решение которой возможно только при наличии Научно-технической школы, существующей в очень ограниченном числе ведущих стран в этих областях (например в таких как Франция, Россия, Индия ,Япония ). И в этом (в необходимости воссоздания научно-технической школы БР) - одна из главных причин инициативы США по организации проекта GIF, где во главу угла поставлена разработка БР в замкнутом ЯТЦ.

Для выхода из создавшейся ситуации, для привлечения широкого круга развивающихся стран, заинтересованных в мирном использовании ЯЭ, к участию в реализации последних инициатив МАГАТЭ, США, России, WNA и др. (GNEP, Международный Центр по обогащению и переработке топлива, по созданию Международного Банка ядерного топлива) необходимо наполнить эти инициативы экономическими и научно-техническим содержанием и показать «профит» для развивающихся и «малых» стран (например, стран Восточной и Центральной Европы) в рамках всей проблемы долгосрочного развития ЯЭ, а не только ее близлежащих отдельных этапов (как, например, обогащение ураном-235). То есть уже в настоящее время целесообразно начать обсуждение, изучение и показать необходимость и неизбежность – в случае долгосрочного и полномасштабного развития ЯЭ – реализации всего комплекса задач на базе международной кооперации, на основе реализации Международных Центров ЯТЦ и GNEP. Речь идет о создании и развитии :
- Международных Центров ЯТЦ по обогащению (как уже предложено РФ ) и снабжению развивающихся и «малых» стран низкообогащенным урановым топливом;
- Международных Центров ЯТЦ по приему возвращаемого облученного ядерного топлива (ОЯТ) (как уже обсуждается);
- Международных Центров ЯТЦ по переработке ОЯТ, выделению и обращению с плутонием;
- Международных Центров ЯТЦ по производству плутониевого топлива для быстрых реакторов (БР) и по утилизации этого топлива в реакторах на быстрых нейтронах;
- Международных Центров ЯТЦ по наработке в БР (в ториевых экранах) урана-233 и производство на его основе низкообогащенного уранового («искусственного») топлива для тепловых реакторов: уран-233+урана-238 (для долговременного обеспечения топливом развивающихся и «малых» стран);
- Международных Центров ЯТЦ по обращению с ядерными отходами (по захоронению отходов).

Очевидно, что это абстрактное разделение на 6 позиций предполагает разумные комбинации на их основе (например, пп 2 и 3 – совмещение приема ОЯТ и его переработка с производством плутония).

Решение совокупности задач 1-6 в комплексе посильно только в рамках международной кооперации, поскольку требует огромных финансовых, материальных и человеческих ресурсов. Ни одна страна самостоятельно не смогла и не сможет решить этот комплекс задач (например, вспомним еще раз, что БР развиваются  с 1944 года, а «воз и ныне там», до сих пор продолжается спор-конкуренция различных концепций (см. Программу GIF-4)). Указанный комплекс 1-6, действительно глобальная задача века. Альтернатива – десятки новых «ядерных» стран к середине века.

«Малые» и развивающиеся страны должны увидеть свой «профит» от реализации упомянутых «Инициатив»и понять, какие изменения необходимы, т.е. что именно потребуется изменить в национальных программах этих стран в результате их участия в реализации  указанных «Инициатив», что это даст им – «плюс» или «минус».

Очевидно, что выполнение предлагаемого проекта должно сопровождаться следующей аналитической работой :
- по анализу требований к необходимой инфраструктуре будущих стран-участников реализации «Инициатив» (образование, система контроля к передаче знаний, регулирующие органы, инженерная и технологическая база);
-по реализации Программы Управления и Сохранения Ядерных Знаний под эгидой МАГАТЭ, как для передачи знаний и опыта следующим поколениям специалистов (это самостоятельная проблема, где ведущую роль уже играет МАГАТЭ ) , так и в новые развивающиеся страны.  Успешная реализация  обсуждаемых инициатив является ключевым фактором  для будущего развития ЯЭ, для нового этапа-этапа Ренессанса Ядерной Энергетики.

Источники:

1.     Multilateral Approaches to the Nuclear Fuel Cycle (Expert Group Report to the DG IAEA) Vienna. 2005.

2.     Тимербаев Р.М. Международный контроль над атомной энергией. М. ПИР – Центр.2003.

3.     Regional Nuclear Fuel Cycle Centers. IAEA. 1977. Report of the IAEA Study Project.

4.     International Plutonium Storage. 1982. IAEA. IAEA – IPS/ EG(140. Report of Expert Group.

5.     Safety Handling and Storage of Plutonium IAEA. Safety Reports, Series № 9.

6.     Rykovanova E. International Nuclear Fuel Service Centers : Russian proposal. Yaderny Control. Vol.10, № 3-4. Summer/Fall 2005, стр. 33-38.

7.     Nuclear technology Review. NTR – 2006. IAEA. Key Issues. Vienna. 2006. pp. 12-20.

8.     Мурогов В.М., Понаморев – Степной Н.Н. и др. Международные инициативы МАГАТЭ : от инновационных ядерных технологий к повышению роли «ядерного» образования. Бюллетень по атомной энергии. 6/2007, стр.37-41.

9.     Мурогов В.М. Современные проблемы ядерной энергетики. Доклад. Клуб Триалог. ПИР – Центр.
10.  Guidelines for the Evaluation of Innovative NPP and Fuel Cycle. INPRO, Phase 1A Report IAEA TECDOC – 1362. Vienna. 2003. p. 150.

11.  Понамарев – Степной Н.Н. О возможностях и путях осуществления инициативы Президента РФ. Ядерный контроль. 2001, №2, Март – Апрель.

12.  Соколов Ю. А., Хорошев М.В. Гарантированные поставки ядерного топлива – новая основа для использования ЯЭ. www.Proatom.ru.13.12.2007.

13.  A Technology Roadmap for Generation – 4 Nuclear Energy Systems Executive Summary. 2003. GIF-002-00.
14.  Global Nuclear Energy Partnership Strategic Plan. US DOE. GNEP – 167312. June. 2007.

15.  Guindon S. History and Status of the Generation-4 International Forum. IAEA-CN-108-72. 2003.

16.  Fast Reactor Database : 2006 Update. 2006. IAEA. Vienna. IAEA-TECDOC-1531. 440 p.

17.  Ядерные реакторы на быстрых нейтронах. Материалы форума «К 100-летию Лейпунского А.И.». Обнинск. 8-12 декабря 2003.
18.  Баррэ Б. Как добиться устойчивого развития ядерной энергии. Бюллетень МАГАТЕ, 45/2, дек. 2003, стр. 54-55.

19.  Коровин Ю.А., Хорошев М.В. Современные проблемы ядерной энергетики. Учебное пособие. Обнинск. ИАТЕ. 2006. 216 стр.

20.  Пшакин Г.М. и др. Ядерное нераспространение. М. МИФИ. 2004.

21. Пагфорд Э. Уран, Торий и режим нераспространения. Россия в глобальной политике. №4.2006. www.globalaffairs.ru/numbers/21/6002.  
 

 
Связанные ссылки
· Больше про Учет и контроль ядерных материалов
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Учет и контроль ядерных материалов:
Условное топливо

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 4.1
Ответов: 10


Пожалуйста, проголосуйте за эту статью:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 0 Комментарии
Спасибо за проявленный интерес





Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(812)438-3277
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
Сайт построен на основе технологии PHP-Nuke. Открытие страницы: 0.07 секунды
Рейтинг@Mail.ru